JP7395307B2 - インプリント方法、インプリント装置および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法、インプリント装置および物品の製造方法に関する。

基板上のインプリント材に型を接触させ、微細パターンを形成するインプリント技術がある。また、インプリント技術の一つに、インプリント材として光硬化性樹脂を用いる光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上にインプリント材が供給される。次に、基板上のインプリント材に型のパターンが押し付けられる。そして、型で成形されたインプリント材を光の照射により硬化させた後、型を硬化したインプリント材から離型することにより、基板上に硬化したインプリント材のパターンが形成される。

インプリント材を型で成形する際の基板と型との位置合わせは、例えば、ダイバイダイ方式（ダイバイダイアライメント）により行われうる。ダイバイダイ方式による位置合わせは、例えば、基板に形成された基板マークと型に形成された型マークとが重なることで発生するモアレ縞を計測し、計測したモアレ縞に基づいて行われる（特許文献１）。

位置合わせは、基板に形成された基板マークおよび型に形成された型マークを照明し、基板マークと型マークからの光を計測することにより行われる。計測において適切な照明条件を得るため、位置合わせ直前に照明条件を最適化する調光を実施する。ただし、調光にかかる時間を短縮するため、調光により得られた照明条件を直後にインプリントする基板に流用し、位置合わせの際の照明条件とする方法がある。この方法を記載する特許文献２では、アライメントマークを照射した際、基板の中心付近のショット領域に比べて、基板の外側付近のショット領域の反射率が高いことが示されている。そのため、アライメントマークを照明する照明条件における最適な条件は、各ショット領域で異なりうる。また、反射率の分布は同心円状となることも示している（特許文献２）。

特表２０１１－５０９５１６号公報 特開２０１７－１８３３６４号公報 特開平５－１３２９２号公報

モアレ縞の計測精度は、基板マーク及び型マークを照明するときの照明条件に影響を受けることがある。そのため、基板マーク及び型マークからの光を検出するための適切な照明条件は、照明条件の調整（変更）と基板マーク及び型マークからの光の計測とをショット領域ごとに繰り返し行うことで決定される。一度決定した照明条件を直後の基板に流用する場合においても、初めの基板では基板マーク及び型マークを検出するときの照明条件の決定に時間がかかる。その結果、例えば、スループットが低下し、生産性が減少する。

本発明は、上記従来技術を改善し、照明条件の取得を短縮することができるインプリント方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、型を用いて、基板上に供給されたインプリント材にパターンを形成するインプリント方法において、前記型と、前記基板の複数の第１のショット領域にそれぞれ供給された前記インプリント材とを接触させた状態で、前記型に形成された型マークと前記複数の第１のショット領域にそれぞれ形成された基板マークを照明するとともに照明条件を調整する第１の照明工程と、前記複数の第１のショット領域における前記第１の照明工程で調整されたそれぞれの前記照明条件に基づき、前記複数の第１のショット領域とは異なる第２のショット領域の照明条件を示す近似照明条件を導出する導出工程と、前記複数の第１のショット領域毎に、前記第１の照明工程によって前記照明条件を調整しつつ、前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う第１の位置合わせ工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、照明条件の取得を短縮する方法を提供することができる。

実施例１に係る方法を用いるインプリント装置の構成を示す概略図である。 実施例１に係る方法を説明する型および基板の断面図である。 実施例１に係る方法を含む調整用基板のインプリント方法を示すフローチャートである。 実施例１に係る方法を含む製品用基板のインプリント方法を示すフローチャートである。 実施例２に係る方法を説明する１次元の近似関数の例を示した図である。 実施例３に係る方法を説明する基板上のショット配置を示した図である。 物品の製造方法の例を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。

〔実施例１〕
図１は、本実施例に係る方法を用いるインプリント装置１００の構成を示す概略図である。ここでは、光硬化法を用いたインプリント装置１００は、所定の波長の光、例えば紫外線の照射によって基板上の未硬化のインプリント材Ｒを硬化させる紫外線硬化型インプリント装置である。ただし、インプリント材Ｒの硬化方法として、他の波長域の光の照射による方法や、他のエネルギー（例えば、熱）による方法を用いてもよい。また、図１においては、基板Ｗ上のインプリント材Ｒに対して照射される紫外線の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。本実施例のインプリント装置１００は、インプリント処理を繰り返すことによって基板Ｗの複数のショット領域にパターンを形成するように構成されている。ここで、インプリント処理は、基板Ｗへのインプリント材Ｒの供給、型Ｍとインプリント材Ｒとの接触および型Ｍのパターンへのインプリント材Ｒの充填、位置合わせ（アライメント）、硬化（露光）、型Ｍの剥離を含む、一連のサイクルのことを指す。

インプリント装置１００は、型保持部１１０と、照射部１２０と、基板保持部１３０と、型変形部１４０と、ディスペンサ１５０と、アライメント計測部１６０と、制御部１７０と、スコープ１８０と、を含む。

型保持部１１０は、型（マスク、モールド）Ｍを保持する型側チャック１１１と、型側チャック１１１を駆動して型Ｍを移動させる駆動部１１２と、駆動部１１２を支持するベース１１３と、を含む。型側チャック１１１による型Ｍの保持は、真空吸引力や静電気力等による。駆動部１１２は、型Ｍの位置を６軸に関して制御したり、型Ｍを基板Ｗ、あるいは基板Ｗの上のインプリント材Ｒに押し付けたり、硬化したインプリント材Ｒから型Ｍを剥離（離型）したりする。ここで、６軸は、ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびそれらの各軸回りの回転である。型Ｍは、例えば、外周部が矩形であり、基板Ｗに対向する面において、所定の凹凸パターンが３次元状に形成されており、紫外線を透過する材料（石英など）で構成される。基板Ｗは、凹凸パターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などを含む。

照射部１２０は、光源１２１と、光学系１２２と、を含み、型Ｍを介してインプリント材Ｒに紫外光を照射して硬化させる。光源１２１は、例えば、紫外光（例えば、ｉ線、ｇ線）を発生する水銀ランプなどの光源と、該光源が発生した光を集光する楕円鏡とを含む。光学系１２２は、インプリント材Ｒを硬化させるための光を、基板Ｗ上のショット領域（ショット位置、パターン形成領域）内のインプリント材Ｒに照射するためのレンズ、アパーチャ、ハーフミラーＨＭなどを含む。アパーチャは、画角制御や外周遮光制御に使用される。画角制御によって目標とするショット領域のみを照明することができ、外周遮光制御によって紫外光が基板Ｗのショット領域を超えて照射されることを制限することができる。光学系１２２は、型Ｍを均一に照明するためにオプティカルインテグレータを含んでもよい。アパーチャによって範囲が規定された光は、結像系（不図示）と型Ｍを介して基板Ｗ上のインプリント材Ｒに入射する。

基板保持部１３０は、基板Ｗを保持する基板側チャック１３１と、ステージ１３２と、を含む。基板側チャック１３１は、例えば、真空吸着パッド等により基板Ｗを保持する。ステージ１３２は、基板側チャック１３１を保持し、不図示の駆動機構により駆動して基板Ｗを６軸に移動させることで基板Ｗと型Ｍとの位置合わせを行う。駆動機構は、粗動駆動機構や微動駆動機構などの複数の駆動機構から構成されてもよい。

型変形部１４０は、例えば、型側チャック１１１に搭載され、空気や油等の流体で作動するシリンダを用いて型Ｍを外周方向から加圧することによって型Ｍ（パターン領域）を変形させることができる。その他、型Ｍの温度を制御する温度制御部をさらに備え、型Ｍの温度を制御することによって型Ｍの形状を変形させる。基板Ｗは、熱処理などのプロセスを経ることによって変形（例えば膨張又は収縮）しうる。型変形部１４０は、このような基板Ｗの変形に応じて、基板Ｗと型Ｍとの位置が合うように型Ｍの形状を補正する。

ディスペンサ（供給部）１５０は、例えば、インプリント材Ｒを収容するタンクと、該タンクから供給路を通して供給されるインプリント材Ｒを基板Ｗに対して吐出するノズルと、該供給路に設けられたバルブと、供給量制御部とを有しうる。供給量制御部は、例えば、１回のインプリント材Ｒの吐出動作において１つのショット領域にインプリント材Ｒが塗布されるように、バルブを制御することによって基板Ｗへのインプリント材の供給量を制御する。なお、ディスペンサ１５０は、インプリント材Ｒの供給手段としても機能する。供給手段はインプリント装置の外に設けられていてもよく、インプリント材Ｒが供給された基板をインプリント装置に搬入することでインプリント処理を行ってもよい。

アライメント計測部１６０は、スコープ１６１と、スコープ１６１に備えられる調整部１６２と、ステージ１６３と、光学系１６４と、を含む。スコープ１６１は、型Ｍに形成されているアライメントマーク（型マークＭｍａｒｋ）と、基板Ｗに形成されているアライメントマーク（基板マークＷｍａｒｋ）とを型Ｍを介して検出する。本実施例では、ダイバイダイ方式により位置合わせ（アライメント）が行われる。ここで、型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの検出は、基板Ｗを基板マークＷｍａｒｋ上に供給されたインプリント材Ｒを介して型Ｍに接触させた状態で、型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークが重なることで発生するモアレ縞を計測して検出をする。また、型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの検出は、型Ｍに形成された型マークＭｍａｒｋと基板に形成された基板マークＷｍａｒｋの像をそれぞれ検出してもよい。調整部１６２は、波長フィルタ、減光フィルタ、照明領域の形状を変えるためのフィルタ、光束整形部等を備えることで型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの照明条件（照明光の光量、波長、形状）を調整（変更）することができる。したがって、照明条件を調整する照明手段（調整手段）としても機能する。ステージ１６３は、スコープ１６１を位置決めする。光学系１６４は、スコープ１６１の光路を調整するためのレンズ、アパーチャ、ミラー、ハーフミラーＨＭなどを含む。

制御部１７０は、インプリント装置１００の各構成要素、例えば駆動部１１２やステージ１８０等の動作、及び調整処理等を制御する。また、制御部１７０は後述する近似照明条件を導出する導出手段としても機能する。制御部１７０は、インプリント装置１００の各構成要素に回線（有線又は無線）により接続された、磁気記憶媒体等の記憶手段を有するコンピュータ、コンピュータプログラムを記録したメモリ、シーケンサ等（不図示）で構成される。さらに、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵを内蔵している。本実施例に係る方法は、プログラムとしてコンピュータに実行されうる。また、制御部１７０は、インプリント装置１００の内部に設けても良いし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し、遠隔で制御をしても良い。なお制御部１７０は制御手段としても機能する。

スコープ１８０（観察部）は、ショット領域全体を観察するスコープであり、インプリントの状態や押印、インプリント材Ｒの充填の進み具合を確認する。また、インプリント装置１００は、図示を省略しているが、型保持部１１０を保持するためのブリッジ定盤、基板保持部１３０を保持するためのベース定盤なども有する。

図２は、本実施例に係るインプリント方法を説明する型Ｍおよび基板Ｗの断面図である。図２（Ａ）は、型Ｍと基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒとを接触させる前の工程を示している。図２（Ｂ）は、型Ｍのパターンに基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒを充填させ、ダイバイダイアライメントを行っている工程を示している。この時、スコープ１６１によりモアレ縞が観察可能な状態となっている。図２（Ｃ）は型Ｍとインプリント材Ｒに紫外線を照射して硬化させ、その後離型を行う工程を示す断面図である。

図２に示す本実施例のインプリント方法では、まず、調整用基板（第１の基板）を用いて、ダイバイダイアライメントに最適な、型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの照明条件を複数のショット領域で取得する。取得に際し、型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの照明条件の調整し、最適条件として取得する。そして、最適条件の照明条件を取得したショット領域を計測ショット領域（第１のショット領域）とする。そして、照明条件の最適条件を取得後、計測ショット領域に対してインプリント処理を実施する。また、照明条件を求めていないショット領域を、近似ショット領域（第２のショット領域）とする。近似ショットの照明条件は、複数の計測ショット領域で調整をおこなった照明条件の最適条件を関数を用いて、例えば関数近似をすることで、近似照明条件として導出し、取得する。そして、近似ショット領域に対し、導出した近似照明条件に基づいてダイバイダイアライメントを行う工程を含むインプリント処理を実施する。

調整用基板のインプリント処理が終了したら、続いて、製品用基板（第２の基板）に対し、取得した最適条件に基づいてダイバイダイアライメントを行う工程を含むインプリント処理を行う。型Ｍ及び基板Ｗのアライメントマークの照明条件は、主に、基板Ｗに設けられたアライメントマークである基板マークＷｍａｒｋの反射特性および形状に依存する。したがって、調整用基板と製品用基板とはこれらが同一となるように準備する。また、基板Ｗに塗布される平坦膜の塗りムラ等その他条件も同一となるようにする。調整用基板は、製品用基板とは別に準備してもよく、また、２つの基板を同一のロット内から選択してもよい。すなわち。同一ロット内の先頭の基板Ｗを調整用基板として、２枚目の基板Ｗを製品用基板として使用してもよい。

図３は、本実施例に係る方法を含むインプリント方法のフローチャートである。本実施例について図３に基づいて説明をする。

まず、工程Ｓ３０１では、制御部１７０が搬送装置（不図示）を制御して基板保持部１３０が調整用基板を搬入する。次に、工程Ｓ３０２では、制御部１７０が、ディスペンサ１５０を制御して、搬入された基板Ｗ及び基板Ｗの複数の計測ショット領域にそれぞれ形成された基板マークＷｍａｒｋの上にインプリント材Ｒを供給する。制御部１７０は、型保持部１１０または基板保持部１３０を制御して、インプリント材Ｒが供給された基板Ｗを型Ｍの直下まで移動させる。移動後の型Ｍに形成された型側のマークである型マークＭｍａｒｋと基板Ｗに形成された基板側のマークである基板マークＷｍａｒｋとの位置関係は、図２（Ａ）に示す通りである。次に、工程Ｓ３０３では、制御部１７０が、駆動部１１２を制御して、基板Ｗ及び基板マークＷｍａｒｋの上に供給されたインプリント材Ｒと型Ｍ及び型マークＭｍａｒｋとを接触させる。このとき、型Ｍを基板に対して凸形状に変形させてインプリント材に接触させてもよい。次に、工程Ｓ３０４では、制御部１７０が、型Ｍとインプリント材Ｒとの接触を保つように駆動部１１２等を制御して、スコープ１６１によりモアレ縞の観察が可能となるようにインプリント材Ｒを型Ｍの凹凸パターンの凹部に充填させる。

次に、工程Ｓ３０５では、型Ｍと基板Ｗのアライメントマークの照明条件を最適化した上で最適条件を取得するために照明条件を調整する（第１の照明工程）。制御部１７０は、工程Ｓ３０４で観察可能とされたモアレ縞の形状を所定のモアレ縞の形状と比較し、比較結果に基づいて調整部１６２を制御する。そして、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを照明するとともに、照明条件（光量、波長、パターンマッチング用のテンプレートなど）を調整する。なお、照明条件の調整には、例えば、イメージセンサを用いて、型Ｍのパターンと基板Ｗのアライメントマークのパターンを撮像期間（蓄積時間）により調整しても良い。また、複数の第１ショット領域毎に、第１の照明工程において照明条件を調整しつつ、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋの位置合わせ（第１の位置合わせ工程）を実施する。モアレ縞のコントラストは、光量や波長に影響を受けるため、よりコントラストが高くなるよう照明条件を調整する。制御部１７０は、調整した照明条件により観察されたモアレ縞の形状を所定のモアレ縞の形状と比較する。

次に、工程Ｓ３０６では、工程Ｓ３０５で調整した照明条件が所定の閾値範囲以内になれば、最適条件を取得したとして、工程Ｓ３０７に進む。照明条件が所定の閾値範囲以内になければ、工程Ｓ３０５に戻り、比較結果が所定の閾値範囲以内となるまで照明条件を調整してモアレ縞の比較を繰り返す。比較結果が所定の閾値範囲以内になったときの照明条件は、最適条件として、例えば、制御部１７０の記憶部（不図示）に記憶（記録）される。また、制御部１７０に記憶させるようにしても良く、制御部１７０の外部に有線または無線により接続されている記憶部（不図示）に記憶させても良い。最適条件は、各ショット領域で異なるため、ショット領域毎に求められる。

ただし、最適条件を求める計測ショット領域は、基板Ｗ上のすべてのショット領域に対して行わず、後述する工程Ｓ３１０で近似照明条件を導出するために必要な数に留める点に本実施例の特徴がある。例えば、基板Ｗの中心および基板Ｗの周辺のショットのみをそれぞれ計測ショット領域として選択してもよい。計測ショット領域の選択は、予め選択しておくことや、求めた最適条件によって動的に変更してもよい。例えば、近接する２つの計測ショット領域間で最適条件の差分が所定の閾値より大きい場合、両ショットに挟まれる位置のショット領域を新たに計測ショット領域とするように動的に制御しても良い。

次に、工程Ｓ３０７では、制御部１７０が照射部１２０を制御し、インプリント材Ｒに紫外線を照射して、インプリント材Ｒを硬化させる。次に、工程Ｓ３０８では、型保持部１１０または基板保持部１３０を制御して、硬化したインプリント材Ｒから型Ｍを剥離する。次に、工程Ｓ３０９では、制御部１７０が、基板Ｗ上の全計測ショット領域に対しインプリント処理が完了したか否かを判断する。完了していない（Ｎｏ）場合、工程Ｓ３０２～Ｓ３０８までのインプリント処理を繰り返す。完了していたら（Ｙｅｓ）、工程Ｓ３１０に進む。

次に、工程Ｓ３１０では、制御部１７０は、まず複数の計測ショット領域における第１の照明工程で調整され制御部１７０の記憶部（不図示）に記憶された照明条件の最適条件を読み出す。次に、関数近似によって、複数の計測ショット領域とは異なる、近似ショット領域の近似照明条件を導出する（導出工程）。関数近似には高次または低次の近似を用いてもよい。そして、近似照明条件を、工程Ｓ３０６の最適条件の記憶と同様、例えば、制御部１７０の記憶部（不図示）に記憶する。また、制御部１７０に記憶させるようにしても良く、制御部１７０の外部に有線または無線により接続されている記憶部（不図示）に記憶させても良い。なお、本実施例の第１のショット領域である計測ショット領域と第２のショット領域である近似ショット領域は同一基板内におけるショット領域とする。

次に、工程Ｓ３１１は工程Ｓ３０２と同様の処理を実施するものであるため説明は省略する。次に、工程Ｓ３１２では、制御部１７０が、工程Ｓ３１０で求めた近似照明条件を記憶部（不図示）から読み出し（取得し）、調整部１６２を制御して、型Ｍと基板Ｗのアライメントマークを照明する近似照明条件を設定する。この設定は、後述にて説明をするダイバイダイアライメントを行う工程Ｓ３１５より前に行えばよい。また、工程Ｓ３１１の処理と同時に行っても良いし、後述する工程Ｓ３１３の処理と同時に行っても良い。そして、工程Ｓ３１１及び工程Ｓ３１３の処理と並行して行っても良い。工程Ｓ３１３および工程Ｓ３１４は、それぞれ工程Ｓ３０３および工程Ｓ３０４と同様の処理を実施するものであるため説明は省略する。

次に、工程Ｓ３１５では、制御部１７０が、スコープ１６１により得たモアレ縞の検出結果に基づいて、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋとの相対位置を求める。この相対位置を求めるために、まず近似ショット領域における、型マークＭｍａｒｋと基板Ｗ及び基板マークＷｍａｒｋ上に供給されたインプリント材Ｒと接触させた状態とする。次に、導出工程で導出した近似照明条件に基づき、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを照明する（第２の照明工程）。そして、ステージ１３２および型変形部１４０を制御してダイバイダイアライメントを行い、位置合わせ（第２の位置合わせ工程）を実施する。この時、予め工程Ｓ３１０で近似ショット領域の近似照明条件を導出しており、かつ工程Ｓ３１２で近似照明条件の設定が完了はしているため、型Ｍと基板Ｗのアライメントマークの照明条件をこの工程Ｓ３１５で繰り返し調整する必要はない。これにより、スループットの向上につながり、生産性を向上させることができる。

次に、工程Ｓ３１６に進むが、工程Ｓ３１６及び工程Ｓ３１７は、それぞれ工程Ｓ３０７および工程Ｓ３０６と同様の処理を実施するものであるため説明は省略する。次に、工程Ｓ３１８では、制御部１７０が、基板Ｗ上の全ショット領域に対しインプリント処理が完了したか否かを判断する。完了していない（Ｎｏ）場合、工程Ｓ３１１～Ｓ３１７までのインプリント処理を繰り返す。完了したら（Ｙｅｓ）、次に、工程Ｓ３１９に進み、制御部１７０が搬送装置（不図示）を制御して基板Ｗを搬出する。

図４は基板Ｗを製造するためのシーケンスを示したフローチャートである。図４における基板Ｗは製品用基板であることが好ましいが、調整用基板をそのまま製品用基板としても良い。

まず、工程Ｓ４０１では、基板Ｗを搬入する。工程Ｓ４０２は、工程Ｓ３１１と同様の処理を実施するものであるため説明は省略する。次に、工程Ｓ４０３では、制御部１７０は制御部１７０の記憶部（不図示）に記憶された最適条件または近似照明条件を読み出し、調整部１６２を制御して、型Ｍと基板Ｗのアライメントマークを照明する照明条件を設定する。ここで用いる照明条件は、工程Ｓ３０６で最適条件を取得したショット領域の場合は最適条件を使用し、工程Ｓ３１０で近似照明条件を取得したショット領域の場合は近似照明条件を使用する。工程Ｓ４０４～Ｓ４１０はそれぞれ、工程Ｓ３１３～Ｓ３１９と同様の処理を実施するため説明は省略する。また、計測ショット領域にて取得した照明条件の最適条件と近似ショット領域にて取得した近似照明条件を同一ロット内での他の基板Ｗに使用しても良い。また、例えば、次にインプリント処理を行う、製品用基板（第２の基板）のそれぞれに対応する各ショット領域の型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを照明するようにしても良い。

〔実施例２〕
図５は本実施例において、近似照明条件を求めるための近似関数を示した図である。本実施例において近似照明条件は関数を用いた関数演算により導出し、取得する。また、関数演算を行うに際し、近似照明条件の導出に高次または低次の関数を用いても良い。図５（Ａ）は照明条件に含まれる要素の１つを縦軸に取ったグラフであり、１次元近似関数を示す。図５（Ｂ）は１次元近似関数をＸ－Ｙ平面の２次元空間上に配置した図である。図５は一例であり、グラフの値及び近似関数５０１はこれに限らない。前述したように照明条件には複数の要素があり、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すグラフの縦軸は照明条件の内の１つの要素を表している。図３にて示した近似照明条件を導出する工程であるＳ３１０において、制御部１７０はＸ－Ｙ平面で２次元空間の近似関数５０１、例えば以下の次式（１）を直接計算しても良い。
ｆ（ｘ，ｙ）＝ａｘ＾２＋ｂｙ＾２＋ｃｘｙ＋ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ （１）
上記式（１）における、ｘ＾２はｘの２乗を、ｙ＾２はｙの２乗を表す。

また基板Ｗの中心から基板Ｗの端部に向けた半径における１次元空間の近似関数５０１、例えば、以下の次式（２）を計算し、基板Ｗの中心からＸ－Ｙ平面に垂直な軸を中心として、１次元空間の近似関数５０１を回転させる。そして、２次元空間の近似関数であるｆ（ｘ，ｙ）に拡張をして近似照明条件を取得しても良い。この場合、必要な計測ショット領域の数は、２次元空間の近似関数５０１で３つ以上、１次元空間の近似関数５０１で２つ以上必要となる。また、回転は１基板Ｗの中心より１回転させることで近似照明条件を取得しても良いが、これに限らず、例えば半回転であっても良く、ユーザが任意に設定できるようにしても良い。
ｇ（ｒ）＝ｇｒ＾２＋ｈｒ＋ｉ （２）
上記式（２）における、ｒ＾２はｒの２乗を表す。ｒは基板Ｗの中心からの距離を、ｘおよびｙは基板Ｗ上の座標をそれぞれ表している。また、基板Ｗの中心からの距離ｒは以下の数１で示すことができる。

１次元空間の近似関数５０１を回転させ、２次元空間の近似関数に拡張した場合、基板Ｗの中心から円周までの半径区間において、最適条件を求めるためのショット領域を選択すればよいため、スループットを向上する効果がある。また、回転による拡張の前に、１次元空間の基板Ｗの中心から基板Ｗの端部に向けた半径方向における複数の近似関数５０１を計算し、平均化して１次元関数を取得しても良い。

また、２次元空間の近似関数５０１および１次元空間の近似関数５０１の次数はより高次でも低次でも良く、例えば高次の関数を以下の次式（３）に示す。
Ｌ（ｘ，ｙ）＝ａｘ＾２＋ｂｙ＾２＋ｃｘｙ＋ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ （３）

また、例えば、低次の関数を以下の次式（４）に示す。
Ｌ（ｘ，ｙ）＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃｘｙ＋ｄ （４）
高次または低次の関数の一例は、上記式（３）及び式（４）に示される関数を表す。ここで、Ｌ（ｘ、ｙ）は基板Ｗの座標（ｘ、ｙ）に位置するショットの近似照明条件である。

基板Ｗ表面の反射率は、基板Ｗの中心から外周に向かって変化する傾向がある。そのため、より精度を求める場合は、高次の関数を用いても良いし、求める係数を減らす場合は低次の関数を用いても良く、場合に応じて高次と低次を使い分けて良い。

近似照明条件の取得に際し、関数テーブルを用いても良く、関数テーブルを用いて近似照明条件の取得する場合を以下の数２に示す。

ここで、Ｌ（ｓ）はショット領域の番号ｓにおける照明条件である。関数テーブルはすでにインプリント処理を行った基板から得られた照明条件の最適条件及び過去にインプリント処理を行った基板から得られた照明条件の最適条件を統計的に処理したデータから得られる。なお、インプリント処理を行った基板から得られた近似照明条件及び過去にインプリント処理を行った基板から得られた近似照明条件を統計的に処理したデータから得ても良い。また、関数テーブルの設定に際し、例えば、任意の期間を設定し、その期間内に取得した最適条件または近似照明条件を統計的に処理したデータを用いても良い。これにより状況に応じた近似照明条件の取得が可能となる。

近似ショット領域の近似照明条件を関数近似によって型とインプリント材が接触する前に計算できるため、制御部１７０は、近似照明条件が等しいまたは近いことを制約とし、ショット領域の押印（パターン形成）順を決定してもよい。例えば図６において、０－１から０－５を計測ショット領域、１－１から３－４を近似ショット領域とする。そして、計測ショット領域のうち、１－１から１－４の群（グループ）、２－１から２－６の群、および３－１から３－４の群をそれぞれ近似照明条件が等しいまたは近い群とする。また、各群（グループ）の近似照明条件はこの順番で徐々に一方向に変化するものとする。このとき、押印の順序を、１－１から１－４の群、２－１から２－６の群、３－１から３－４の群の順とすることができる。なお、ショットの押印のための群の順番は逆でも良い。近似照明条件が徐々に一方向に変化するような群の順番にショットの押印をすることによってスループットが向上する。また、各群の中の順番は移動距離が最短となる順番で行うことが望ましい。これにより、照射部１２０の駆動変化量やショット領域の移動距離を最小限に抑えるショット順を求めることができるため、スループットを向上させることが可能となる。また、最適条件および近似照明条件を同一ロット内での他の基板に使いまわす場合においても、最適条件および近似照明条件や移動距離を制約とし、ショット順を決定できる。

基板Ｗ上の反射率の分布は同心円状となる傾向がある。そこで、照明条件の最適条件を求める際、計測ショット領域の照明順または押印順を基板Ｗの中心から外周方向としても良く、また、その逆である外周方向から中心方向となるように計測ショット領域の照明順または押印順を決めることができる。これにより、反射率の変化を最小限にすることができ、それに伴う照射部１２０の駆動を効率化できる。

第１の照明工程にて、照明条件の最適条件を求める際、数十秒から数分程度の調光時間が発生する。このとき、洗浄済みの型Ｍにインプリント材Ｒをなじませる処理であるプライミング処理を並行して実施しても良い。これにより、インプリント処理全体の処理時間が短縮でき、スループットを向上させることができる。

新しいロット（異なるロット）の基板毎に押印処理をする場合に、それ以前のロット（他のロット）で取得した照明条件の最適条件及び近似照明条件を用いて最適条件及び近似照明条件を設定しても良い。また、それ以前のロットの照明条件の最適条件および近似照明条件を、または統計的に処理を施した照明条件の最適条件および近似照明条件を新しいロットの基板毎に参照しても良い。また、調光する際の初期条件として用いてもよい。例えば、制御部１７０は、この初期条件を求めるために必要な照明条件の履歴を記憶部（不図示）に保持し、調光時に初期値となる照明条件を算出しても良い。これにより、照明条件の最適条件を求めるまでの時間を短縮することができる。また、複数のロットの照明条件の最適条件および近似照明条件等に基づき別のロットの近似照明条件を算出しても良い。

〔実施例３〕
前出の図６を用いて実施例３について説明する。図６は、基板Ｗ上のショット領域に番号を付した図である。本実施例では、基板Ｗの複数のショット領域をグループ（群）とし、インプリント材Ｒをグループ内の複数のショット領域に対して連続して供給する点に特徴がある。そして、そのグループ内のショット領域ごとに型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを照明し、グループ内の各ショット領域に連続で押印する、いわゆるバッチ的手法を用いてもよい。このバッチ的手法を用いる例として、照明条件の最適条件及び近似照明条件に応じて複数のショット領域をグループ分けしても良い。そして、そのグループ分けを行ったグループごとに、インプリント材Ｒを連続して供給後、同じグループ内のショット領域毎に、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを照明し、位置合わせをして押印する動作を繰り返す。即ち、同じグループ内のショット領域毎に図４のＳ４０３～Ｓ４０８を繰り返す。なお、グループ分けとは、前述のように図６におけるショット領域１－１～１－４を１つの群（グループ）とするような一例が挙げられる。なお、照明条件の最適条件及び近似照明条件に応じて複数のショット領域をグループ分けした場合、イプリント材Ｒの供給、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋの照明、グループ内の各ショット領域の押印は連続して行わなくても良い。その場合、例えば、インプリント材Ｒのみ連続して供給し、照明及び押印は１ショット毎に行うようにすると良い。なお、照明条件の最適条件及び近似照明条件に応じてとは、照明条件の最適条件及び近似照明条件が同一または近い条件であることをいう。

また、例えば、グループ分けとして、照明条件の最適条件及び近似照明条件に応じて図６におけるショット領域１－１～１－４を１つのグループとする。そして、ショット領域２－１～２－４をさらに１つのグループのように基板Ｗ上の各ショット領域のグループ分けを行う。各ショット領域のグループ分けを行った後、インプリント材Ｒを基板Ｗ全面に供給し、照明及び押印するグループの順番を決めても良い。バッチ的手法を用いる基板Ｗとしては、すでに照明条件の最適条件及び近似照明条件を取得している、製品用基板において実施することが好ましいが、調整用基板で用いても良い。その場合、計測ショット領域にて照明条件の最適条件を取得し、その後近似照明条件を取得した後にグループ分けを行う。

また、照明条件の最適条件を求める工程ではバッチ的手法を用いず、近似照明条件のショット領域ではバッチ的手法を用いてもよい。例えば、図６において、ショット領域０－１～０－５を計測ショット領域とする。これらの計測ショット領域ではバッチ的手法を用いないでインプリント材Ｒの供給と照明及び押印を１ショット毎に繰り返しても良い。その逆に計測ショット領域ではバッチ的手法を用いて、近似ショット領域でバッチ的手法を用いなくても良い。

また、照射部１２０の駆動には時間がかかる。そのため、基板Ｗの複数のショット領域に対して基板Ｗの中心から外周側または外周側から中心に向けた一方向の順番あるいはらせん状の順番で、インプリント材Ｒを順次供給し、型マークＭｍａｒｋと基板マークＷｍａｒｋを順次照明し、順次押印をしても良い。また、同一ロット内での他の基板、例えば次にインプリント処理を行う、製品用基板に対して適用しても良い。

また、グループ分けを行った後、グループ内でのショットの押印順を基板Ｗの中心から外周方向またはその逆としてもよい。また、グループ分け後のグループ内で照明条件の最適条件及び近似照明条件に応じてのバッチ的手法を用いて、そのグループ内における順番を決めても良い。これらにより、照射部１２０の駆動及びショット間の移動効率を最小限にとどめることが可能となり、スループットを向上させることができる。

〔物品製造方法に係る実施例〕
本実施例にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施例の物品の製造方法は、基板に塗布されたインプリント材に上記のインプリント装置１００を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、組成物剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施例の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

インプリント装置１００を用いて成形した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、モールド等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。モールドとしては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、組成物マスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、組成物マスクは除去される。さらに、基板を処理する周知の工程としては、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図７（Ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコン基板等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図７（Ｂ）に示すように、インプリント用のモールド４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図７（Ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚとモールド４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚはモールド４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を、モールド４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図７（Ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、モールド４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールドの凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚにモールド４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図７（Ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図７（Ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用しても良い。なお、モールド４ｚとして、凹凸パターンを設けた回路パターン転写用のモールドを用いた例について述べたが、凹凸パターンがない平面部を有する平面テンプレートであっても良い。

〔その他の実施例〕
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

また、本実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介してインプリント装置等に供給するようにしてもよい。そしてそのインプリント装置等におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

１００ インプリント装置
１１０ 型保持部
１２０ 照射部
１３０ 基板保持部
１４０ 型変形部
１５０ ディスペンサ
１６０ アライメント計測部
１７０ 制御部
Ｍ 型
Ｗ 基板

Claims (23)

1. 型を用いて、基板上に供給されたインプリント材にパターンを形成するインプリント方法において、
   前記型と、前記基板の複数の第１のショット領域にそれぞれ供給された前記インプリント材とを接触させた状態で、前記型に形成された型マークと前記複数の第１のショット領域にそれぞれ形成された基板マークを照明するとともに照明条件を調整する第１の照明工程と、
   前記複数の第１のショット領域における前記第１の照明工程で調整されたそれぞれの前記照明条件に基づき、前記複数の第１のショット領域とは異なる第２のショット領域の照明条件を示す近似照明条件を導出する導出工程と、
   前記複数の第１のショット領域毎に、前記第１の照明工程によって前記照明条件を調整しつつ、前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う第１の位置合わせ工程と、
   を有することを特徴とするインプリント方法。
2. 前記照明条件は、前記第１の照明工程において照明に用いる光の波長、光量、パターンのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. イメージセンサによって前記型のパターンと前記基板のパターンを撮像するとともに、前記照明条件は、前記イメージセンサの撮像期間を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント方法。
4. 前記近似照明条件は関数テーブルにより取得することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
5. 前記近似照明条件は関数演算により取得することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
6. 前記近似照明条件は、高次または低次の関数を用いて取得することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のインプリント方法。
7. 前記近似照明条件は、前記基板の中心から前記基板の端部に向けた半径方向における１次元近似関数を前記基板の中心を軸として回転させた関数を用いて取得することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
8. 前記１次元近似関数は、前記基板の中心から前記基板の端部に向けた半径方向における複数の近似関数を平均化したものであることを特徴とする請求項７に記載のインプリント方法。
9. 前記型に形成された前記型マークを、前記第１のショット領域とは異なる前記第２のショット領域に形成された前記基板マークの上に供給された前記インプリント材と接触させた状態で、前記導出工程で導出した前記近似照明条件に基づき前記型マークと前記基板マークを照明する第２の照明工程を有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のインプリント方法。
10. 前記第２のショット領域は前記基板と同じ基板内のショット領域であることを特徴とす
    る請求項９に記載のインプリント方法。
11. 前記第１のショット領域の前記照明条件と前記第２のショット領域の前記近似照明条件を用いて、前記基板と同じロット内の第２の基板のそれぞれ対応するショット領域において、前記型マークと前記基板マークの照明を行うことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のインプリント方法。
12. 前記照明条件および前記近似照明条件に応じて、複数のショット領域のグループ分けを行い、前記グループごとに前記型マークと前記基板マークの照明を行うことを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
13. 前記照明条件および前記近似照明条件に応じて、前記型マークと前記基板マークの照明を行う前記グループの順番を決めることを特徴とする請求項１２に記載のインプリント方法。
14. 前記照明条件および前記近似照明条件に応じて、前記基板と同じロット内の第２の基板の複数のショット領域のグループ分けを行い、前記複数のショット領域に対して、前記第２の基板の中心から外周側または外周側から中心に向けた一方向にグループごとの順に前記型マークと前記基板マークの照明を行うことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
15. 前記グループごとに前記インプリント材を連続して供給後、前記グループ内の前記複数のショット領域の前記型マークと前記基板マークに対して連続して順次照明を行うことを特徴とする請求項１２に記載のインプリント方法。
16. 異なるロットの基板毎に前記第１の照明工程及び前記導出工程を行うことを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載のインプリント方法。
17. 前記異なるロットの基板毎に前記近似照明条件を導出する際に、他のロットの基板の前記近似照明条件を参照することを特徴とする請求項１６に記載のインプリント方法。
18. 前記型に前記インプリント材をなじませるプライミング処理と前記第１の照明工程とを並行して実施することを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
19. 前記第２のショット領域において、前記近似照明条件で前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う第２の位置合わせ工程を有することを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
20. 型を用いて、基板上に供給されたインプリント材にパターンを形成するインプリント方法において、
    前記型と、前記基板の第１のショット領域に供給された前記インプリント材とを接触させた状態で、前記型に形成された型マークと前記第１のショット領域に形成された基板マークを照明するとともに照明条件を調整する調整工程と、
    前記調整工程で調整された前記照明条件に基づき、前記基板上の前記第１のショット領域とは異なる位置の第２のショット領域の照明条件を示す近似照明条件を導出する導出工程と、
    を有し、前記導出工程は、前記型マークと前記第２のショット領域に形成された基板マークとを照明していない状態で行われることを特徴とするインプリント方法。
21. 前記調整工程によって調整された前記第１のショット領域における前記照明条件で照明しつつ、前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う第１の位置合わせ工程と、
    前記導出された近似照明条件で照明しつつ、前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う第２の位置合わせ工程と、
    をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のインプリント方法。
22. 型を用いて、基板上に供給されたインプリント材にパターンを形成するインプリント装置において、
    前記型と、前記基板の複数の第１のショット領域にそれぞれ供給された前記インプリント材とを接触させた状態で、前記型に形成された型マークと前記複数の第１のショット領域にそれぞれ形成された基板マークを照明するとともに照明条件を調整する第１の照明手段と、
    前記複数の第１のショット領域における前記第１の照明手段で調整されたそれぞれの前記照明条件に基づき、前記複数の第１のショット領域とは異なる第２のショット領域の照明条件を示す近似照明条件を導出する導出手段と、
    前記複数の第１のショット領域毎に、前記第１の照明手段によって前記照明条件を調整しつつ、前記型マークと前記基板マークの位置合わせを行う位置合わせ手段と、
    を有することを特徴とするインプリント装置。
23. 請求項１～２１のいずれか１項に記載のインプリント方法を用いて、基板にパターンを形成するパターン形成工程と、
    前記パターン形成工程で前記パターンが形成された前記基板を加工する工程と、
    加工された前記基板から物品を製造する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。
    

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